Общие сведения о теплоизоляционных материалах

Механизированные камеры осаждения, установленные на многих заводах минеральной ваты, состоят из металлического каркаса, обшитого листовой сталью, с тепловой изоляцией для соблюдения температурных условий в камере, необходимых для образования волокон. В кабине, непосредственно примыкающей к камере, находится узел раздува.

 

Механизированная камера волокноосаждения

Сырье и кокс подаются ленточным конвейером1 в бункер 2, откуда весовыми дозаторами 3 загружаются в воронку 4. Ленточный питатель 5 загружает сырье и кокс в вагранку 6. Пыль, уносимая дымовыми газами из вагранки, собирается в бункере 7. Воздух в фурме вагранки подается вентилятором 8 по воздухопроводу 8. Для регулирования давления воздуха служит регулятор 10. Расплав раздувается паровым соплом 11. Связующее вещество из бака 12 подается к дозатору 13, откуда поступает к паровому соплу. В камере волокнообразования 14 волокно оседает. Вентилятор 15 создает в камере вакуум. Слой ваты из камеры попадает на промежуточный конвейер 16 и передается им в конвейерную сушилку 17. Вентилятор 18 отсасывает воздух из камеры и выбрасывает его по трубе 19. Теплоносителем являются дымовые газы из топки 20. Топливо загружают в приемную воронку 21. Для регулирования температуры дымовых газов к ним примешивается воздух, поступающий снаружи по трубе 22. Смесь воздуха и дымовых газов вентилятором 23 подается в сушилку. Вентилятор 24 подает воздух в топку. Труба 25 служит для отвода части дымовых газов в атмосферу. Из сушилки минераловатный пласт, пройдя камеру охлаждения, подается к дисковому ножу 26 для продольной резки ковра, а затем к ножу 27 для поперечной резки. После этого полученные полости войлока или полужесткие плиты снимают с конвейера и переносят на стол 28, где их упаковывают и передают на склад готовой продукции. Наиболее важным процессом в производстве изделии является тепловая обработка их.

Тепловая обработка изделий необходима для удаления воды из влажных изделий и закрепления связующего вещества на волокнах ваты. После испарения влаги при температуре 110-120 оС изделия нагреваются до более высокой температуры для равномерного распределения связующего вещества, например битумной эмульсии на поверхности волокон. При удалении воды частицы битума осаждаются на волокнах и отделяются друг от друга зернами эмульгатора (диатомита, глины). При повышении температуры 130-140 оС битум расплавляется и образует на волокнах тонкую пленку, создающую связь между волокнами, от чего зависят прочность и водопоглощение изделий.

Минераловатный ковер, пропитанный битумной эмульсией, просушивается при передвижении его на сетчатом конвейере конвейерной сушилки путем просасывания через него теплоносителя.

Следующей установкой технологической линии является камера охлаждения, которая значительно короче сушилки; она не имеет верхних ограждений и представляет собой открытый сетчатый конвейер. Охлаждение происходит путем просасывания холодного воздуха через ковер, перемещающийся на конвейере.

Продольную разрезку ковра на отдельные полосы осуществляют дисковым ножом диаметром 500 мм.

Последней установкой технологической линии является станок с ножом для поперечной резки. При помощи этого ножа от ковра, движущегося все с той же скоростью, отрезаются маты и плиты соответствующей длины. Нож поперечной резки с диском диаметром 600 мм может перемещаться на специальной каретке и иметь ручное или автоматическое управление.

Производство матов и полужестких плит с применением синтетических смол отличается от изготовления изделий с битумными вяжущими лишь видом тепловой обработки. В данном случае тепловая обработка имеет две задачи: сушку изделий и отвердение раствора термореактивной смолы на волокнах изделий.

Тепловую обработку изделий с синтетическими связующими осуществляют в камере примерно такой же конструкции, что и конвейерная сушилка. Разница заключается лишь в режиме тепловой обработки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Технологическая схема производства войлока и полужестких плит из минеральной ваты с добавкой битума

 

 

6. Свойства и использование минеральных плит в строительстве

 

Минеральная (базальтовая) вата наряду с отличными тепло- и звукоизоляционными качествами по сравнению с другими изоляционными материалами обладает целым рядом неоспоримых достоинств, что делает ее применение более предпочтительным в строительных конструкциях, рассчитанных на долгий срок службы.

• Теплотехнические характеристики.

 Изоляция  из камня и ваты проходит  испытания на соответствие всем  применимым стандартам отрасли  для обеспечения отсутствия снижения  меры теплосопротивления теплоизоляционного  материала с течением времени. Засыпная изоляция из каменной  и шлаковой ваты устойчива  к оседанию и  отдаче шерстяных продуктов после сжатия средней степени, поэтому после монтажа теплотехнические характеристики сохраняются на протяжении всего срока эксплуатации продукта.

• Огнестойкость.

 Изоляция  из каменной и шлаковой ваты  обладает от природы огнеупорными  свойствами и сохраняет их  на протяжении всего срока  эксплуатации продукта. Такая изоляция  способна выдерживать температуры, превышающие 2000 °С. Поскольку у этих продуктов высокая температура плавления, их можно использовать для производства целого ряда применения, для которых необходимы такие уникальные свойства. Изоляция из каменной и шлаковой ваты  используется как средство пассивной противопожарной защиты во многих зданиях.

• Звукопоглощение.

Волоконная структура и высокая плотность  изоляции из каменной и шлаковой ваты  обеспечивает высокие свойства звукопоглощения, что делает эти продукты важной частью систем, предназначенных для уменьшения передачи звуков.

• Устойчивость к воздействию плесени, грибка и бактерий.  Изоляция из каменной и шлаковой ваты устойчива к росту плесени, грибка и бактерий, поскольку является неорганическим материалом. Волоконный состав  изоляции из каменной и шлаковой ваты  обеспечивает гибкость и универсальность, которую не могут обеспечить другие виды изоляции.  Изоляция из каменной и шлаковой ваты  выпускается в виде самых различных форм, разновидностей и размеров, включая доску, войлок, засыпную изоляцию, материал для напыления, а также изоляцию для труб для многих общих и специализированных применений.

• Экологические преимущества

Одним из самых важных преимуществ, которые предоставляет изоляция из камня и шлака, является ее способность делать здания и оборудование более энергосберегающими. Термоэффективная система или термосберегающее здание уменьшают количество энергии, необходимые для их материально-технического обслуживания.

Шлаковую шерсть производят из доменного шлака, побочного продукта производства стали. По оценкам отрасли, более 90 процентов шлака, используемого для изоляции, приобретается непосредственно у производителей стали. Оставшиеся 10 % добывают на площадках для утилизации и свалках. В период между 1992 и 2005 гг., производители изоляции из шлаковой ваты использовали более 13 миллиардов фунтов отходов доменного шлака для производства изоляции.

• Низкая теплопроводность

Она является важнейшим и отличительным свойством минеральной ваты, которое зависит от средней толщины волокна материала. В сравнении с другими материалами, для обеспечения такого же термического сопротивления, как у минваты толщиной 10 сантиметров и плотностью 100 кг/м3, понадобиться пустотного керамического кирпича 117 см толщиной, глиняного — 160 см, силикатного — 200 см, а сухого дерева — 25,5 см.

• Паропроницаемость

С её помощью минеральная вата может с легкостью накапливать и испарять избыточную влагу в помещениях. Данное свойство очень благоприятно влияет на влажностный режим сооружения.

• Экологичность

За счет неё минеральная вата полностью безвредна для здоровья и организма человека. Она обеспечивает необходимое удобство внутри помещений благодаря своим отличительным свойствам высокоэффективного утеплителя.

• Долговечность

Обеспечивается за счет использования горных пород базальтового камня, благодаря чему минеральная вата также устойчива к внешним воздействиям и может сохранять свои отличительные свойства довольно продолжительное время. Минимальный срок службы минваты — 50 лет.

• Ничтожно малая усадка

С её помощью минеральная вата сохраняет свои геометрические размеры в течение всего периода эксплуатации здания. Это гарантирует отсутствие "мостиков холода", которые в противном случае неизбежно возникли бы на стыках изоляционных плит.

Достоинства минераловатных материалов дополняет легкость выполнения монтажа. Мягкие изделия легко режутся ножом, а более плотные - ножовкой.

Столь много отличительных качеств вряд ли найдется в каком-либо другом материале, поэтому итог можно подвести только один — еще очень долгое время вряд ли найдется замена столь высокоэффективному материалу, использующемуся повсеместно

Но у минваты есть и свои недостатки.

Недостатком этого материала является его большая осадка под воздействием вертикальных нагрузок, особенно при вибрации, и его большая влагоемкость.

Так же применение рыхлой минеральной ваты для тепловой изоляции затруднено присущими ей специфическими недостатками. При перевозках и хранении вата уплотняется и комкуется, часть волокон ломается и превращается в пыль; в конструкциях рыхлая вата должна быть защищена от механических воздействий, её укладка требует больших трудозатрат.

Область применения

Вата минеральная предназначена для изготовления теплоизоляционных и звукоизоляционных изделий, а также в качестве теплоизоляционного материала в строительстве и промышленности для изоляции поверхностей с температурой до + 700 °C. Применение:

• В качестве ненагруженной изоляции горизонтальных, вертикальных и наклонных строительных ограждающих конструкций всех типов зданий.

• В системах наружного утепления штукатурного типа.

• В качестве теплоизоляционного слоя в навесных вентилируемых фасадах.

• В системах с утеплителем с внутренней стороны ограждающей конструкции.

• В системах с утеплителем внутри ограждающей конструкции (трёхслойные бетонные или железобетонные панели, трёхслойные сэндвич - панели с металлическими обшивками, слоистая кладка).

• В качестве тепловой изоляции промышленного оборудования, резервуаров и трубопроводов тепловых сетей, магистральных нефте- и газопроводов, технологических трубопроводов электростанций, металлургических, нефтехимических и др. промышленных предприятий.

• В качестве нижнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

• В качестве теплозвукоизоляционного слоя в покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

• В качестве верхнего теплозвукоизоляционного слоя в многослойных покрытиях плоских кровель, в том числе при укладке на поверхность без устройства цементной стяжки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7. Техника безопасности и охрана труда

 

При производстве минеральной ваты и изделий из нее вредные условия труда могут создаваться:

А) выделением отходящих газов из вагранки через загрузочное отверстие, что вызывает опасность отравления окисью углерода рабочих-загрузчиков;

Б) шумом пара, выходящего из сопел при раздуве расплава, что повышает утомляемость и приводит к ухудшению слуха у рабочих-вагранщиков;

В) брызгами расплава при выходе струи из летки вагранки, это может привести к ожогам;

Г) загрязнением воздуха помещений минеральной пылью при выбивании ее из камер волокноосаждения, а также при упаковке и складировании ваты, что вызывает раздражение кожного покрова и верхних дыхательных путей;